Заземляющий провод предназначен для защиты электрических устройств?

Недавно у меня была домашняя инспекция в старом доме. Инспектор заметил, что у некоторых розеток был неподключенный третий контакт. Он сказал мне, что отсутствие заземляющего провода в розетке не нанесет вреда самой электрической системе дома, но современные приборы, предназначенные для работы с трехконтактной розеткой, могут быть повреждены, если заземляющий провод не подключен. . Он привел в качестве примера телевизор и упомянул, что телевизор может сгореть из-за неожиданного скачка напряжения в сети, а затем упомянул что-то о токах, идущих в неправильном направлении.

Мне не хотелось начинать спор, поэтому я не стал давить на него по этому поводу, но то, что он говорил, звучало для меня полной фальшивкой. Я думал, что заземляющий провод предназначен для защиты пользователя устройства от вреда, а не самого устройства? Тем не менее, он казался довольно компетентным парнем, поэтому мне интересно, есть ли правда в его заявлениях?

«упомянул что-то о токах, идущих в неправильном направлении», ну, переменный ток «путешествует» от проводника под напряжением к нейтрали и наоборот 50 раз в секунду (60 раз в США), в этом смысле нет «неправильного» направления. Возможно, он имел в виду «неправильный путь», т.е. через пользователя, а не через заземляющий провод, в случае отказа прибора, когда пользователь может касаться его наружных металлических частей.
Да, я думаю, он имел в виду «неправильный путь». Но он не говорил о токе через пользователя вместо провода заземления в случае неисправности. Скорее, он пытался объяснить, почему подключение устройства с трехжильным шнуром к незаземленной розетке потенциально может привести к повреждению самого устройства, а не пользователя.

Ответы (6)

Существует 2 сценария, в которых используются трехштырьковые вилки с заземлением.

  • когда SMPS являются классическим сетевым фильтром, используется для подавления исходящего шума. Шумовые токи шунтируются на землю с помощью Y-образных колпачков на каждой линии до <0,5 мА от частоты сети макс. Из соображений безопасности в случае замыкания на землю любой пользователь, касающийся металлической незаземленной рамы и другого металлического предмета, такого как металлическая сантехника или кабельное телевидение, не почувствует ничего, кроме щекотки тока.

Сетевой фильтр, однако, является двунаправленным фильтром и также используется для ослабления переходных процессов в линии электропередачи напряжением ~ 3 кВ от коммутации сетей или молний, ​​чтобы снизить уровень нагрузки на компоненты. Однако телевизор был плохим примером, так как большинство вилок в Северной Америке теперь имеют двухштырьковые вилки. ПК был бы лучшим примером. Отсутствие связи с землей теперь зависит от колпачка Y для ослабления переходного процесса, применяемого к синфазному дросселю. Это может быть или не быть эффективным для защиты оборудования, но теперь металлический корпус подключается к линии через Y-образные колпачки, создавая небезопасное переходное напряжение молнии на корпусе.

  • Другим сценарием является старое оборудование, которое не имеет корпусов с двойной изоляцией, таких как металлические ручные пилы и дрели, и опять же, если изоляция разрушается, это создает риск для пользователя во время переходных процессов в линии электропередач.

Заземление заземления - это, прежде всего, защита человека.
- 2-й - защита оборудования за счет затухания для большинства, но не всех (например, во Флориде) грозовых бурь
- 3-й - ЭМС-совместимый фильтр шумов для производительности, шума на AM-радиостанциях и т. д. поблизости или шумового сбоя при сбросе / блокировке / сбое ПК

Лучшее решение — обеспечить подключение проводов заземления ко всем трем розеткам и использовать дополнительные сетевые фильтры с MOV для защиты ценного оборудования во Флориде. ( молниеносная столица Северной Америки )

Заземление предназначено для того, чтобы защитить вас в случае неисправности, на большинстве цепей нет GFCI, и в случае неисправности цепь все равно может вас защитить. Прежде всего, электронные испытательные лаборатории (ETL), такие как UL, требуют, чтобы вы предохранили свой продукт, если к нему подключена сеть переменного тока (я думаю, что исключением из этого может быть, если он имеет двойную изоляцию, но я должен это проверить). Второе, что должно произойти, это то, что вам нужно, чтобы шасси было подключено к земле в вашем продукте, чтобы в случае неисправности сеть переменного тока заземлилась и отключила выключатель (и выключатель не обязательно должен быть GFCI).

Вторым средством защиты является предохранитель, который также требуется в продуктах по ETL, он установлен таким образом, что он перегорает в случае неисправности.

Еще одним преимуществом заземления шасси является то, что во время неисправности, если вы коснетесь корпуса изделия, вас не ударит током. Если вы отключите заземление в системе и возникнет неисправность, вас ударит током.

Заземление - это не просто хорошая идея, оно требуется как в домах, так и в продуктах, чтобы дома не сгорели, а люди не пострадали от удара током, национальные нормы и требования к продуктам существуют по какой-то причине и работают вместе для защиты.

Нормальная операция

введите описание изображения здесь

Неисправность Операция

введите описание изображения здесь
Источник (оба фото): http://www.diyaudio.com/forums/diyaudio-com-articles/163575-audio-component-grounding-interconnection.html

В том смысле, что инспектор говорил о неисправности оборудования в случае отключения заземления, он был прав. Некоторые устройства защиты от перенапряжений используют заземление для отвода скачков напряжения от устройств с варисторами из оксида металла . Если заземление отключено, варисторы не смогут должным образом шунтировать выбросы высокого напряжения от устройства.

введите описание изображения здесь
Источник: https://zerosurge.com/surge-suppression/

Так был ли инспектор прав или неправ, когда сказал, что устройство (например, телевизор) с трехконтактной вилкой потенциально может быть повреждено, если его включить в розетку с неподключенным заземляющим проводом? Он не говорил об опасности для пользователя, он конкретно упомянул, что само устройство может быть повреждено в случае неисправности сети. Обеспечивает ли заземляющий провод какую-либо защиту самого устройства?
Ток КЗ не будет, если заземление отключено, корпус устройства загорится до сетевого напряжения, а если есть другой путь, то сетевое напряжение выберет этот путь. Устройства, скорее всего, будут работать как всегда, но это создаст угрозу безопасности. Я отредактировал свой вопрос с условием неисправности сети. Другая проблема заключается в том, что при отсутствии заземления предохранитель не сработает должным образом в случае короткого замыкания.

Нет, заземляющий проводник предназначен для защиты пользователя в случае единичного повреждения изоляции сети. Приборы, в которых используется заземляющий провод, должны быть подключены к металлическому корпусу (если он есть) или к любым металлическим частям, с которыми пользователь может соприкоснуться, и в случае неисправности, когда провод под напряжением соприкоснется с любой из этих частей, будет протекать ток, достаточно большой для срабатывания автоматического выключателя (или УЗО/УЗО). Некоторые приборы не имеют заземляющего провода на вилке, это означает, что сетевое напряжение имеет двойную изоляцию, а это означает, что одиночная неисправность не приведет к тому, что пользователь соприкоснется с сетевым напряжением.

Это означает, что если заземляющий провод не подключен, когда устройство, для безопасности которого требуется заземляющее соединение, подключено к розетке, для того, чтобы пользователь вступил в контакт с высоким напряжением, необходима только одна электрическая неисправность.

Большинство цепей в доме не имеют GFCI, только те, которые необходимы, нуждаются в GFCI ecmweb.com/code-basics/…
Да, я включил их для полноты картины, а также потому, что в некоторых домах есть протектор gfi для всего дома.
В большинстве домов этого нет, а продукты рассчитаны на наихудший случай.
Кажется, я также упомянул, что ток короткого замыкания отключит обычный автоматический выключатель, опять же, я упомянул GFI только для полноты картины, так как он сработает быстрее, чем обычный выключатель.
Да, извините за эту путаницу, я только что увидел скобки

Скажем проще: к тому времени, когда третий провод вступает в действие, ваше устройство уже повреждено.

Так что все, что сказал вам ваш инспектор, было просто чепухой, предназначенной для того, чтобы напугать вас и заставить (абсолютно разумно) соблюдать кодекс. Многие люди не верят в причинение себе вреда, пока это не произойдет, но каждый дважды подумает, если ему угрожают финансовые потери.

ОБНОВЛЯТЬ:

Кажется, мой простой ответ был недостаточно простым. Итак, позвольте мне повторить:

  1. Заземляющий провод введен для дополнительной безопасности пользователей, а не устройств.
  2. Ни старые, ни новые приборы нельзя повредить, включив их в розетку с отсоединенным заземляющим проводом. Они могут стать угрозой безопасности. Они могут излучать больше электромагнитных помех. Они могут стать более восприимчивыми к воздействию света или электростатического разряда. Но они не будут повреждены при подключении к указанным розеткам .
  3. Инспектор ошибся . Как в: дворецкий сделал это :)
Нет, он уже не поврежден, я видел массу устройств, которые были защищены от неисправности предохранителем. Починишь проводку и отправишься в путь. Это особенно важно в производственной среде.
@laptop2d Я пытаюсь дать простой ответ, который, кажется, ищет ОП. Для многих сгоревший невосстанавливаемый предохранитель внутри устройства не лучше сломанного устройства. Какие "производственные среды"?! Мы говорим о доме, ради бога!
Также ваше «починить проводку» как-то предполагает, что неисправность вызвана проводкой, что не всегда так. Столовые приборы, брошенные в тостер, — один из примеров. Повреждение водой — еще одна довольно распространенная причина. В обоих случаях ваше устройство может работать только временно, но заземление защитит вас , а не устройство, что я и имел в виду.
Электрические устройства используются в коммерческих, промышленных и жилых помещениях. В производственной среде, если кто-то вызывает ток короткого замыкания, он перегорает предохранитель (или выключатель) и защищает устройство (от пожара и защищает пользователя от удара током). Давайте изменим исправление проводки, чтобы «устранить неисправность», если вы хотите переопределить
Пожалуйста, приведите мне пример, как кто-то может вызвать ток короткого замыкания в жилой среде, который будет угрожать устройству, а не пользователю.
Заземлено ли устройство должным образом или неправильно? Заземление шасси или двойная изоляция? Сплавленный?
МОЙ БОГ. Вы это понимаете. Красивые картинки и громкие слова - все в порядке, но вы избегали ответа на вопрос «прав ли был инспектор, когда сказал, что заземляющий провод предназначен для защиты устройства», даже после того, как ОП неоднократно спрашивал именно об этом.
На самом деле нет, вы ответили так: «Устройства, скорее всего, будут работать как всегда, но это создаст угрозу безопасности». А теперь вы спорите со своим же утверждением.
Нет, мои заявления зависят от определенных факторов. Пожалуйста, уточните, о какой ситуации мы говорим, чтобы я мог понять, и мы могли продолжить разговор.
Ситуация: Домовой инспектор зашел в дом и увидел, что провода заземления не подключены к розеткам. Он сказал домовладельцу, что современные устройства могут быть повреждены, если они будут подключены к этим розеткам. ОП спрашивает, правда ли это. Так просто, да или нет ответа. Именно это я и пытался дать, и я не понимаю вашего отвращения к этому, учитывая, что это ничему не противоречит в вашем собственном ответе (кроме непоследовательного вывода о том, что инспектор был прав).

Если прибор имеет металлический корпус или другие открытые компоненты, которые могут быть случайно подключены к сетевому напряжению (напрямую или через пути утечки), заземляющий проводник может обеспечить безопасный путь к земле, тем самым сводя к минимуму ток, который может течь на землю через другие средствами (например, через тело пользователя). Если путь утечки небольшой, заземляющий провод предотвратит попадание на корпус устройства опасного напряжения. Если путь утечки сильный, заземляющий провод будет проводить ток, достаточный для срабатывания первичного устройства защиты от перегрузки по току (обычно автоматического выключателя).

В случаях, когда было бы непрактично добавлять заземляющий провод к розетке, строительные нормы и правила во многих местах предлагают альтернативу, называемую GFCI или (прерыватель цепи замыкания на землю) в США или RCD (детектор остаточного тока) в других местах. Это устройство определяет, вытекает ли какой-либо ток, втекающий в устройство из сети, из устройства каким-либо иным способом, кроме соответствующего нейтрального обратного провода. В этом случае устройство GFCI/RCD сработает и отключит устройство от сети. Если в устройстве возникает неисправность, которая может привести к тому, что корпус окажется под напряжением, GFCI может не сработать немедленно, если нет внешнего пути от корпуса к земле, но если пользователь прикоснется к корпусу таким образом, чтобы создать путь , GFCI отключит ток менее чем за 0,02 секунды, сводя к минимуму вероятность травмы.

Обратите внимание, что, по крайней мере, в США розетки, в которых вместо заземляющего провода используется GFCI, должны иметь пометку «Нет заземления оборудования», и такое использование разрешено только в тех случаях, когда надлежащее заземление нецелесообразно. Новые установки должны иметь заземляющие провода, но модернизация, добавление GFCI к старой установке, которая не имеет защиты, сделает ее намного безопаснее, чем оставить все как есть.

Как бы я ни ценил хорошую информацию, вопрос был больше о том, были ли утверждения домашнего инспектора правдой. Он заявил, что современное электрическое устройство (например, новый телевизор), которое должно быть подключено к заземленной розетке, потенциально может быть повреждено, если провод заземления розетки не будет подключен. Он сказал, что без этого заземления скачок напряжения может повредить устройство. Я всегда думал, что заземляющий провод предназначен исключительно для защиты пользователя, а не самого устройства, поэтому мне было интересно, верно ли его утверждение.
Ах. Что ж, еще одна небольшая проблема заключается в том, что некоторые устройства защиты от перенапряжений прижимают линию к земле и нейтраль к земле, но не линию к нейтрали. Отсутствие заземления позволило бы удвоить нормальное напряжение фиксации до устройства. Всплеск приведет к срабатыванию GFCI и заставит его попытаться отключиться, хотя может ли GFCI быстро прервать импульсный ток, может быть другим вопросом.

Насколько я понимаю, заземление защищает чувствительные электронные устройства, создавая путь для тока утечки. Без земли (путь наименьшего сопротивления) ток может накапливаться в электронных схемах и превышать номинал любого данного компонента, такого как диод или транзистор. Компонент расплавляется, и создается разомкнутая цепь, из-за которой устройство не работает.